2010.5.30 海洋光学光纤光谱仪应用:气体吸光度测量

概要
吸光度测量用于测定光传输介质中吸收光的溶液和气体的浓度。吸光度单位信号正比于摩尔吸收率，光程和样品浓度。

光谱仪
一套用于测量气态苯的配置，例如，HR4000高分辨率光谱仪和H7光栅，可测波长范围是200-300nm。光学平台附件中包括一个L4探测器聚光透镜用来增加光的入射量，一个UV4升级探测器用来传输紫外光，一个5μm的狭缝。该配置可以达到~0.07 nm (FWHM)光学分辨率。建议用D2000氘灯作为紫外光源。

取样光学元件
系统采样平台由10cm CUV-UV-10试管支架，CV-Q-10 圆柱池和QP400-025-SR 质地优良的抗曝光光纤(其中一根用作照明，其它读取数据)组成。对于需要更短光程的应用或者野外的监测，可以再选配一组光学准直透镜。

火山喷射

活火山会喷射出多种气体，包括二氧化硫（SO2），一种无色带刺激性气味的，对皮肤和眼鼻喉粘膜有刺激性的气体。火山学家定期监测SO2这种可以吸收紫外光的气体。

例如，在蒙特塞拉特岛的加勒比海域，研究人员用三个S2000光谱仪来测量SO2气体的紫外吸光度。这些光谱仪被放在三个喷射口周围，每一个可测量3.5km的圆形区域。这些光谱仪很小，易携带并且很容易放置在火山测量点。整个测量设施造价不到10000美金，非常适合大多数低成本和一次性的应用。

蒙特塞拉特岛的研究人员配置了一套高效的光学收集仪器，具有很高的光学分辨率（~3.5nm FWHM）。每台光谱仪连接一根1000 μm的光纤并被固定在一个望远镜上。

在蒙特塞拉特岛火山观测采样点，每隔4-6秒采集一次光谱并通过调制解调器发送到位于天文台的研究人员，每次完整的扫描需要4-6分钟。根据风向的不同，三个光谱仪中的两个采集的数据被用来测量喷射口的高度，通过比较被测SO2喷射口的角度，从而计算出喷射口的SO2峰值浓度。

配置

1. HR4000 高分辨率光谱仪
H7光栅, 2400 线/毫米, 波长范围200-300 nm
5μm 狭缝作为入射孔径
L4 探测器聚光透镜
UV4 升级探测器紫外响应
2. D2000 氘灯
3. CUV-UV-10 试管支架
4. CV-Q-100 圆柱池
5. (2) QP400-2-UV-VIS 优等光纤
6. SpectraSuite 光谱仪控制软件
7. ASP 一年服务包

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